Недавно Raspberry Pi Foundation запустил в продажу плату Raspberry Pi Zero 2 W, основное отличие которой от оригинальной платы Raspberry Pi Zero W board заключается в гораздо более быстром SiP Raspberry Pi RP3A0 с четырехъядерным процессором Broadcom Cortex-A53 с тактовой частотой 1,0 ГГц и возможностью разгона до 1,2 ГГц.
Поскольку основное отличие заключается в процессоре, в данном обзоре будут запущены некоторые тесты и проверим охлаждение такой маленькой платы.
Содержимое комплекта Raspberry Pi Zero 2 W
За $15 вы получите только плату, а в данном обзоре будет использоваться комплект, который включает в себя SBC Raspberry Pi Zero 2 W, переходник с USB-A на микро USB OTG порт, переходник с mini HDMI на HDMI, кабель CSI для камеры, и четыре резиновые ножки для корпуса с тремя различными крышками, а именно обычный вариант, с отверстием для 40-контактного разъема GPIO и с отверстием для камеры
Плата точно такого же размера, как Raspberry Pi Zero W, и имеет точно такое же расположение портов.
Первая загрузка и системная информация
Был скачан образ ОС Raspberry Pi за май 2021 года с официального сайта и был залит на микро SD-карту с помощью USB Imager. После микро SD-карта была вставлена в устройство, а также был подключен кабель HDMI, и USB-донгл Logitech от беспроводной клавиатуры и мыши, и блок питания. В данном обзоре использовался 100 Вт USB-адаптер питания MINIX NEO P2!
Вот так выглядел рабочий стол, после загрузки операционной системы.
Также был включен SSH, чтобы упростить доступ к командной строке, и убедится, что были установлены последние версии ПО:
1 2 |
sudo apt update sudo apt full-upgrade |
Некоторая системная информация:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 |
pi@raspberrypi:~ $ cat /etc/issue Raspbian GNU/Linux 10 \n \l pi@raspberrypi:~ $ uname -a Linux raspberrypi 5.10.17-v7+ #1414 SMP Fri Apr 30 13:18:35 BST 2021 armv7l GNU/Linux pi@raspberrypi:~ $ cat /proc/cpuinfo processor : 0 model name : ARMv7 Processor rev 4 (v7l) BogoMIPS : 38.40 Features : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm crc32 CPU implementer : 0x41 CPU architecture: 7 CPU variant : 0x0 CPU part : 0xd03 CPU revision : 4 ... processor : 3 model name : ARMv7 Processor rev 4 (v7l) BogoMIPS : 38.40 Features : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm crc32 CPU implementer : 0x41 CPU architecture: 7 CPU variant : 0x0 CPU part : 0xd03 CPU revision : 4 Hardware : BCM2835 Revision : 902120 Serial : 00000000e51cb671 Model : Raspberry Pi Zero 2 Rev 1.0 |
Процессор определяется как тот же Broadcom BCM2835, что и в Raspberry Pi Zero, а не BCM2710 / BCM2710A0, но это не имеет значения, поскольку в журнале ниже можно увидеть четыре ядра Cortex A53.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 |
$ inxi -Fc0 System: Host: raspberrypi Kernel: 5.10.17-v7+ armv7l bits: 32 Console: tty 3 Distro: Raspbian GNU/Linux 10 (buster) Machine: Type: ARM Device System: Raspberry Pi Zero 2 Rev 1.0 details: BCM2835 rev: 902120 serial: 00000000e51cb671 Argument "Raspberry Pi Zero 2 Rev 1.0" isn't numeric in sprintf at /usr/bin/inxi line 6969. CPU: Topology: Quad Core model: ARMv7 v7l variant: cortex-a53 bits: 32 type: MCP Speed: 1000 MHz min/max: 600/1000 MHz Core speeds (MHz): 1: 1000 2: 1000 3: 1000 4: 1000 Graphics: Device-1: bcm2708-fb driver: bcm2708_fb v: kernel Device-2: bcm2835-hdmi driver: N/A Display: tty server: X.org 1.20.4 driver: fbturbo tty: 80x24 Message: Advanced graphics data unavailable in console. Try -G --display Audio: Device-1: bcm2835-audio driver: bcm2835_audio Device-2: bcm2835-hdmi driver: N/A Sound Server: ALSA v: k5.10.17-v7+ Network: Message: No ARM data found for this feature. IF-ID-1: wlan0 state: up mac: e4:5f:01:10:88:f4 Drives: Local Storage: total: 14.84 GiB used: 3.10 GiB (20.9%) ID-1: /dev/mmcblk0 vendor: SanDisk model: SL16G size: 14.84 GiB Partition: ID-1: / size: 14.29 GiB used: 3.05 GiB (21.3%) fs: ext4 dev: /dev/mmcblk0p2 ID-2: /boot size: 252.0 MiB used: 48.1 MiB (19.1%) fs: vfat dev: /dev/mmcblk0p1 Sensors: System Temperatures: cpu: 47.2 C mobo: N/A Fan Speeds (RPM): N/A Info: Processes: 138 Uptime: 2h 06m Memory: 493.0 MiB used: 181.4 MiB (36.8%) gpu: 64.0 MiB Init: systemd runlevel: 5 Shell: bash inxi: 3.0.32 |
Во время простоя процессор работал на частоте от 600 до 1000 МГц, а температура составляет около 47°C и из 493 Мб общей памяти использовалось только 181,4 Мб. Излишне говорить, что Raspberry Pi Zero 2 W не предназначен для использования в качестве настольного компьютера, но для каких-то конкретных задач или даже безголовых проектов он должен подходить.
Проверить температуру и частоту процессора (600 МГц) во время простоя можно с помощью утилиты vcgencmd:
1 2 3 4 |
/opt/vc/bin/vcgencmd measure_temp temp=46.7'C /opt/vc/bin/vcgencmd measure_clock arm frequency(48)=600062000 |
Тесты Raspberry Pi Zero 2 W с использованием Phoronix
Давайте установим Phoronix
1 2 3 |
sudo apt install php-cli php-gd php-xml php-zip wget http://phoronix-test-suite.com/releases/repo/pts.debian/files/phoronix-test-suite_8.8.1_all.deb sudo dpkg -i phoronix-test-suite_8.8.1_all.deb |
Использовался более старая версия Phoronix Suite 8.8.1, чтобы соответствовать версии, которая использовалась в обзоре Raspberry Pi 4.
Давайте начнем с тестов для сравнения:
1 |
phoronix-test-suite benchmark 1906240-HV-1709271TY95 |
Все результаты можно найти на OpenBenchmarking, но давайте рассмотрим некоторые из них.
John the Ripper – это многопоточный тест, и в данном тесте Raspberry Pi Zero 2 W показал на удивление хорошие результаты по сравнению с Raspberry Pi 3. Возможно, программное обеспечение / прошивка с тех пор стали лучше работать, поскольку теоретически Raspberry Pi 3 должна быть на 40% быстрее с результатом около 729. Вы также могли заметить, что Raspberry Pi 4 лишь незначительно лучше, чем Pi Zero 2 W, и этому есть простое объяснение, в тот момент, когда тестировалась плата Pi 4, она поставлялась с сырой прошивкой, которая еще была не оптимизирована. Но Raspberry Pi Zero 2 W без радиатора все равно хорошо работает даже в помещение с температурой около 28°C.
В тесте C-Ray производительность Raspberry Pi Zero 2 W была примерно такой же, как у Pi 3.
В результатах теста кодирование звука FLAC вы могли заметить превосходную производительность Raspberry Pi 4, который должен иметь некоторые конкретные инструкции, ускоряющие кодирование.
Для справки: вот как выглядела температурная диаграмма во время тестирования и температура никогда не была выше 75°C.
Тесты Raspberry Pi Zero 2 W с использованием SBC Bench
Стоит более внимательно изучить производительность и температуру при различных нагрузках, установив скрипт SBC Bench:
1 2 |
sudo apt install lm-sensors wget https://raw.githubusercontent.com/ThomasKaiser/sbc-bench/master/sbc-bench.sh |
Давайте запустим тест:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 |
$ sudo /bin/bash ./sbc-bench.sh -c sbc-bench v0.7.9 Installing needed tools. This may take some time... Done. Checking cpufreq OPP... Done. Executing tinymembench. This will take a long time... Done. Executing OpenSSL benchmark. This will take 3 minutes... Done. Executing 7-zip benchmark. This will take a long time... Done. Checking cpufreq OPP... Done. It seems neither throttling nor frequency capping has occured. Memory performance: memcpy: 1302.7 MB/s (0.3%) memset: 1635.5 MB/s (0.4%) 7-zip total scores (3 consecutive runs): 2977,3053,3044 OpenSSL results: type 16 bytes 64 bytes 256 bytes 1024 bytes 8192 bytes 16384 bytes aes-128-cbc 24198.92k 34367.04k 38367.23k 39361.88k 39848.62k 39905.96k aes-128-cbc 24145.26k 34310.49k 38395.14k 39541.42k 39766.70k 39987.88k aes-192-cbc 22062.28k 29737.75k 32984.75k 33854.12k 33944.92k 34138.79k aes-192-cbc 22034.17k 29824.26k 32785.07k 33819.65k 34100.57k 33887.57k aes-256-cbc 20372.60k 26886.70k 29192.28k 30035.29k 30244.86k 30233.94k aes-256-cbc 20250.58k 26861.33k 29321.13k 29845.16k 30223.02k 30233.94k Full results uploaded to http://ix.io/3DdQ. Please check the log for anomalies (e.g. swapping or throttling happenend) and otherwise share this URL. |
Во время теста не происходило троттлинга процессора и температура никогда не превышала 63°C. Во время теста комнатная температура составляла от 26 до 27°C.
Вот так выглядят результаты различных плат Raspberry Pi с стандартной частотой.
Давайте попробуем разогнать частоту до 1,2 ГГц, просто отредактировав /boot/config/txt:
1 2 |
#uncomment to overclock the arm. 700 MHz is the default. arm_freq=1200 |
после перезагрузки была проверена частота:
1 2 3 4 |
$ inxi -Fc0 | grep Speed Argument "Raspberry Pi Zero 2 Rev 1.0" isn't numeric in sprintf at /usr/bin/inxi line 6969. Speed: 1200 MHz min/max: 600/1200 MHz Core speeds (MHz): 1: 1200 2: 1200 Fan Speeds (RPM): N/A |
Давайте снова запустим SBC Bench:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 |
sbc-bench v0.7.9 Installing needed tools. This may take some time... Done. Checking cpufreq OPP... Done. Executing tinymembench. This will take a long time... Done. Executing OpenSSL benchmark. This will take 3 minutes... Done. Executing 7-zip benchmark. This will take a long time... Done. Checking cpufreq OPP... Done. ATTENTION: Silent throttling has occured. Check the log for details. Memory performance: memcpy: 1318.1 MB/s (0.5%) memset: 1792.6 MB/s (0.3%) 7-zip total scores (3 consecutive runs): 3590,3614,3556 OpenSSL results: type 16 bytes 64 bytes 256 bytes 1024 bytes 8192 bytes 16384 bytes aes-128-cbc 28932.81k 40689.81k 45636.27k 46985.22k 47726.59k 47748.44k aes-128-cbc 29164.73k 41186.97k 46110.12k 47579.14k 47830.36k 48016.04k aes-192-cbc 26448.70k 35596.67k 39434.92k 40473.26k 40673.28k 40796.16k aes-192-cbc 26448.22k 35890.86k 39352.75k 40634.71k 40957.27k 40801.62k aes-256-cbc 24446.27k 32250.50k 35081.90k 36007.94k 36276.91k 36301.48k aes-256-cbc 24305.59k 32267.09k 35204.27k 35892.22k 36298.75k 36317.87k Full results uploaded to http://ix.io/3Dea. Please check the log for anomalies (e.g. swapping or throttling happenend) and otherwise share this URL. |
В тесте SBC Bench появилась ошибка “Silent throttling”, но причина неизвестна, поскольку температура была не выше 70 ° C и нет явных падений частот в журнале:
1 2 3 4 5 6 7 |
System health while running 7-zip multi core benchmark: Time fake/real load %cpu %sys %usr %nice %io %irq Temp VCore 09:13:15: 1200/1200MHz 2.52 21% 0% 19% 0% 0% 0% 59.1°C 1.2250V 09:13:35: 1200/1200MHz 2.76 71% 1% 70% 0% 0% 0% 65.0°C 1.2250V 09:13:56: 1200/1200MHz 2.91 74% 1% 73% 0% 0% 0% 67.7°C 1.2250V 09:14:16: 1200/1200MHz 2.94 73% 1% 72% 0% 0% 0% 68.8°C 1.2250V |
Raspberry Pi Zero 2 W с разогнанным процессором работает так же хорошо в тесте 7-zip, как Raspberry Pi 3 B+, по крайней мере, результаты у них почти одинаковые.
Это слишком просто, поэтому давайте поместим плату внутрь корпуса, чтобы посмотреть какая будет температура во время тестов…
SBC bench:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 |
sbc-bench v0.7.9 Installing needed tools. This may take some time... Done. Checking cpufreq OPP... Done. Executing tinymembench. This will take a long time... Done. Executing OpenSSL benchmark. This will take 3 minutes... Done. Executing 7-zip benchmark. This will take a long time... Decoding ERROR Done. Checking cpufreq OPP... Done. ATTENTION: Silent throttling has occured. Check the log for details. Memory performance: memcpy: 1277.0 MB/s memset: 1751.6 MB/s (0.2%) 7-zip total scores (3 consecutive runs): 3566,3632 OpenSSL results: type 16 bytes 64 bytes 256 bytes 1024 bytes 8192 bytes 16384 bytes aes-128-cbc 28668.64k 40634.58k 45655.38k 47111.51k 47710.21k 47639.21k aes-128-cbc 29062.07k 41242.58k 46195.71k 47622.49k 47893.16k 48043.35k aes-192-cbc 26042.25k 35612.10k 39425.96k 40457.56k 40719.70k 40976.38k aes-192-cbc 26447.15k 35880.23k 39428.44k 40486.57k 40924.50k 40774.31k aes-256-cbc 24333.79k 32131.61k 34937.09k 35891.88k 36145.83k 36164.95k aes-256-cbc 24343.63k 32254.85k 35214.42k 35908.95k 36287.83k 36312.41k Full results uploaded to http://ix.io/3Dei. Please check the log for anomalies (e.g. swapping or throttling happenend) and otherwise share this URL. |
Во время обзора возникло несколько проблем, поэтому на этот раз диаграммы нет, но температуру можно посмотреть в журнале ниже:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 |
System health while running tinymembench: Time fake/real load %cpu %sys %usr %nice %io %irq Temp VCore 09:33:17: 1200/1200MHz 1.07 20% 1% 17% 0% 1% 0% 53.2°C 1.2188V 09:35:17: 1200/1200MHz 1.01 25% 0% 25% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V 09:37:17: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 25% 0% 0% 0% 55.8°C 1.2188V 09:39:18: 1200/1200MHz 1.01 25% 0% 25% 0% 0% 0% 55.8°C 1.2188V System health while running OpenSSL benchmark: Time fake/real load %cpu %sys %usr %nice %io %irq Temp VCore 09:40:11: 1200/1200MHz 1.00 22% 0% 20% 0% 0% 0% 55.8°C 1.2188V 09:40:21: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 25% 0% 0% 0% 56.4°C 1.2188V 09:40:31: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 25% 0% 0% 0% 56.9°C 1.2188V 09:40:41: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 24% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V 09:40:51: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 24% 0% 0% 0% 57.5°C 1.2188V 09:41:01: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 24% 0% 0% 0% 56.9°C 1.2188V 09:41:11: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 24% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V 09:41:21: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 25% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V 09:41:32: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 25% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V 09:41:42: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 24% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V 09:41:52: 1200/1200MHz 1.00 25% 0% 24% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V System health while running 7-zip single core benchmark: Time fake/real load %cpu %sys %usr %nice %io %irq Temp VCore 09:41:59: 1200/1200MHz 1.00 22% 0% 21% 0% 0% 0% 58.5°C 1.2188V 09:42:59: 1200/1200MHz 2.29 25% 0% 24% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V System health while running 7-zip multi core benchmark: Time fake/real load %cpu %sys %usr %nice %io %irq Temp VCore 09:43:06: 1200/1200MHz 2.43 22% 0% 21% 0% 0% 0% 58.0°C 1.2188V 09:43:29: 1200/1200MHz 2.39 71% 1% 70% 0% 0% 0% 64.5°C 1.2188V 09:43:49: 1200/1200MHz 2.79 77% 1% 75% 0% 0% 0% 66.1°C 1.2188V 09:44:10: 1200/1200MHz 2.88 75% 1% 74% 0% 0% 0% 68.8°C 1.2188V |
Температура была всегда ниже 70°C. Средняя нагрузка немного занижена и составляет всего 2,88, поэтому был повторно запущен тест, чтобы перепроверить, и действительно, одновременно работают все четыре процесса p7zip (как видно на скрине ниже). Просто тест не работает достаточно долго, чтобы приблизиться к среднему значению нагрузки 4.
Хотя в большинстве случаев это не понадобится, давайте протестируем плату с радиатором, чтобы посмотреть, насколько снизится температура.
Но радиаторы, которые использовались ранее с Raspberry Pi 4, не совсем подходили для платы меньшего размера, особенно “ICE Tower CPU cooling fan“… Поэтому был выбрал радиатор меньшего размера, который также позволял разместить плату с радиатором внутри корпуса.
Давайте запустим скрипт SBC Bench еще раз:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 |
sbc-bench v0.7.9 Installing needed tools. This may take some time... Done. Checking cpufreq OPP... Done. Executing tinymembench. This will take a long time... Done. Executing OpenSSL benchmark. This will take 3 minutes... Done. Executing 7-zip benchmark. This will take a long time... Done. Checking cpufreq OPP... Done. ATTENTION: Silent throttling has occured. Check the log for details. Memory performance: memcpy: 1316.2 MB/s (0.5%) memset: 1792.5 MB/s (0.2%) 7-zip total scores (3 consecutive runs): 3633,3648,3646 OpenSSL results: type 16 bytes 64 bytes 256 bytes 1024 bytes 8192 bytes 16384 bytes aes-128-cbc 29132.32k 41185.60k 46159.53k 47391.74k 47819.43k 47879.51k aes-128-cbc 29103.23k 41169.15k 46142.63k 47549.78k 47852.20k 47939.58k aes-192-cbc 26416.25k 35749.70k 39497.56k 40605.35k 40798.89k 40970.92k aes-192-cbc 26366.24k 35887.02k 39429.03k 40619.01k 40919.04k 40828.93k aes-256-cbc 24448.12k 32238.36k 35092.05k 36043.09k 36268.71k 36312.41k aes-256-cbc 24352.68k 32264.49k 35101.61k 35921.24k 36246.87k 36290.56k Full results uploaded to http://ix.io/3DeL. Please check the log for anomalies (e.g. swapping or throttling happenend) and otherwise share this URL. |
Тоже было тихое предупреждение о троттлинге, но результаты в тесте 7-zip были немного выше (3648 баллов), а температура поднялась только до 64°C.
Примерно на 6°C холоднее, чем в тесте с разогнанным процессором и без радиатора.
Заключение
Raspberry Pi Zero 2 W работает почти так же хорошо, как Raspberry Pi 3 B+ , особенно при разгоне и несмотря на свой небольшой размер, не имеет проблем с охлаждением. Это означает, что большинству не нужно будет добавлять радиатор для охлаждения, только если в сценарии использования будут более высокие нагрузки в течение длительного времени. Тем не менее небольшой объем памяти (512 МБ) и доступные разъемы, вероятно, сделают его подходящим для различных вариантов использования.
Этот обзор, скорей всего, будет продолжен чуть позже. Во второй части обзора будет проверено энергопотребление в различных конфигурациях с использованием блока питания Qoitech Otii Arc.
Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.
Помигать светодиодами или контролировать полив в теплице, может и Pi Pico.